石化裝置中塔形設(shè)備樓梯間的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重點(diǎn)

付長(zhǎng)波 周垚(海工英派爾工程有限公司，山東 青島 266101)

石化裝置中塔形設(shè)備樓梯間的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重點(diǎn)

付長(zhǎng)波 周垚(海工英派爾工程有限公司，山東 青島 266101)

石化行業(yè)的減壓裝置中主要包括了常壓和減壓兩個(gè)塔形設(shè)備，蒸餾流經(jīng)塔內(nèi)的原油，其外形像塔，塔頂往往能達(dá)到很高的高度，因此旁邊需要建造樓梯間，方便工作人員對(duì)各個(gè)平臺(tái)進(jìn)行檢修。本文提出了石化裝置中塔形設(shè)備樓梯間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方案選擇重點(diǎn)，分析了石化裝置中塔形設(shè)備樓梯間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中滑動(dòng)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)重點(diǎn)，供從事相關(guān)工作的人員參考。

石化裝置；塔形設(shè)備樓梯間；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

0 引言

常壓塔和減壓塔的剛度較大，因此在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)需要有多個(gè)樓梯間來實(shí)現(xiàn)連梁與塔的連接，要確保樓梯間能夠在自然災(zāi)害影響下保持正常的工作狀態(tài)。但是在平時(shí)的操作過程中，由于塔內(nèi)進(jìn)行的是對(duì)原油的蒸餾工作，其溫度會(huì)很高，在停產(chǎn)檢修塔內(nèi)設(shè)備時(shí)，溫度又回到了正常的狀態(tài)，如此反復(fù)的溫度變化讓塔內(nèi)的設(shè)備在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)不同程度的收縮與膨脹。

1 石化裝置中塔形設(shè)備樓梯間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方案選擇重點(diǎn)

1.1 石化裝置中塔形設(shè)備樓梯間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方案

現(xiàn)針對(duì)石化裝置中塔形設(shè)備樓梯間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制定了兩種方案，第一種是用四根鋼柱組成樓梯間的獨(dú)立框架結(jié)構(gòu)，這種方案中樓梯間和塔體不需要有連接，避免出現(xiàn)因塔體結(jié)構(gòu)變化造成樓梯間結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，但是導(dǎo)致總體建筑結(jié)構(gòu)較高，并且選用四根鋼柱導(dǎo)致整體的用鋼量增加和占地面積較大。

第二種方案是用兩根鋼柱，在強(qiáng)軸方向上與剛度較大的塔進(jìn)行連接，在連接后利用與塔之間的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)在平面上的構(gòu)造，讓另一個(gè)方向上的風(fēng)荷載也能有效的傳遞到塔中，節(jié)省了樓梯間建造的空間。在常壓塔與減壓塔兩者需要連接時(shí)，還要單獨(dú)建造一個(gè)樓梯間，這時(shí)對(duì)樓梯間結(jié)構(gòu)的占地面積提出了更高的要求[1]。

方案二雖然不能避免因塔體變形導(dǎo)致的樓梯間結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，但是相比較方案一來說減少了用鋼量，實(shí)現(xiàn)了對(duì)資源的節(jié)約和建筑成本的減少，并且樓梯間所占的空間較少，能夠很好地實(shí)現(xiàn)兩塔之間的聯(lián)系，總結(jié)起來還是方案二更加適合普遍的石化裝置中塔形設(shè)備樓梯間的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。但是也會(huì)出現(xiàn)方案一更加適合的情況，這就需要設(shè)計(jì)者在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)實(shí)際的建造情況和建造需求來選擇更適合的方案。

1.2 石化裝置中塔形設(shè)備樓梯間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方案選擇方式

在選擇樓梯間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方案時(shí)，要事先進(jìn)行對(duì)樓梯間結(jié)構(gòu)各項(xiàng)規(guī)格的計(jì)算，并在保證樓梯間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和不影響其他設(shè)備運(yùn)行的前提下，盡可能的實(shí)現(xiàn)與塔內(nèi)設(shè)備的更多連接。想要選擇最適合的樓梯間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案就要做好對(duì)相關(guān)資料的收集工作，排查塔內(nèi)可能會(huì)出現(xiàn)的問題，如塔體表面可能在與樓梯間的銜接位置上會(huì)出現(xiàn)入口和設(shè)備平臺(tái)等多種情況，這些問題會(huì)導(dǎo)致該層標(biāo)高出現(xiàn)無(wú)法連接的現(xiàn)象。在出現(xiàn)上述情況時(shí)，設(shè)計(jì)人員要及時(shí)的與該項(xiàng)設(shè)備運(yùn)行的專業(yè)人員進(jìn)行聯(lián)系，主動(dòng)的與技術(shù)人員協(xié)商，共同解決出現(xiàn)的問題，如果建造的客觀條件確實(shí)不能滿足樓梯間結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，可以考慮上述的方案一，即樓梯間獨(dú)立建造的結(jié)構(gòu)。

2 石化裝置中塔形設(shè)備樓梯間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中滑動(dòng)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)重點(diǎn)

2.1 長(zhǎng)橢圓孔滑動(dòng)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)重點(diǎn)

長(zhǎng)橢圓孔滑動(dòng)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)就是在設(shè)備連接端板上開出一條較為細(xì)長(zhǎng)的螺栓孔，當(dāng)塔體出現(xiàn)膨脹時(shí)，連接在塔身的端板隨著塔體的變化而向上滑動(dòng)，螺栓在開出的細(xì)長(zhǎng)的螺栓孔中也能隨著塔體而滑動(dòng)，這就保證了連接塔身與樓梯間的連梁不會(huì)出現(xiàn)高度上的變化，增加了樓梯間結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。但是在操作過程中，為了避免出現(xiàn)螺栓在孔內(nèi)無(wú)法滑動(dòng)的現(xiàn)象，不能將螺栓擰死，這樣對(duì)連梁的質(zhì)量和規(guī)格就有了更高的要求[2]。

2.2 雙圓孔滑動(dòng)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)重點(diǎn)

這樣的節(jié)點(diǎn)設(shè)置方式不同于長(zhǎng)橢圓孔滑動(dòng)節(jié)點(diǎn)的一邊固定一邊滑動(dòng)結(jié)構(gòu)，而是將連梁的兩端都做成可以滑動(dòng)的結(jié)構(gòu)，這樣無(wú)論是在塔體膨脹或者是緊縮，橫梁都能隨著塔體的變化而變化。其應(yīng)用原理為連梁通過在節(jié)點(diǎn)內(nèi)的滑動(dòng)來減少塔體變形帶給連梁的影響，達(dá)到樓梯間結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。這樣的節(jié)點(diǎn)設(shè)置方式的螺口形狀較為簡(jiǎn)單，連梁也不會(huì)因?yàn)閷痈咦兓艿接绊?，施工較為簡(jiǎn)單[3]。

2.3 兩種節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的區(qū)別

橫梁承受的重力不同，長(zhǎng)橢圓孔滑動(dòng)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)是懸臂受力，雙圓孔滑動(dòng)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)是簡(jiǎn)支受力。兩種節(jié)點(diǎn)方式能夠承受的塔體膨脹程度不同，雙圓孔滑動(dòng)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的錯(cuò)動(dòng)距離是由橫梁長(zhǎng)度和螺孔的直徑?jīng)Q定的；長(zhǎng)橢圓孔滑動(dòng)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)得錯(cuò)動(dòng)距離較為隨意，可以根據(jù)需要來選擇開孔的長(zhǎng)度。

3 結(jié)語(yǔ)

樓梯間的建設(shè)受到很多因素的影響，其中塔體變形是主要的因素，設(shè)計(jì)人員需要通過選擇適合的樓梯間結(jié)構(gòu)和合適的節(jié)點(diǎn)方式來減輕這一因素的影響。在設(shè)計(jì)前對(duì)設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)致的測(cè)量，考慮不同高度的塔身在膨脹時(shí)的程度，分析樓梯間建造的客觀條件，結(jié)合實(shí)際情況和所掌握的技術(shù)來完成對(duì)石化裝置中塔形設(shè)備樓梯間的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

[1]陳雨.石化裝置中塔形設(shè)備樓梯間的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重點(diǎn)[J].科技傳播,2016,08：163-164+169.、

[2]張耀庭,段劍林.鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)中樓梯間布置位置的研究[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào),2013,05：72-79.

[3]董海濤.對(duì)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)樓梯間的設(shè)計(jì)建議[J].煤炭工程,2013,S1：26-28.